CN106277253A - 一种用于造纸废水的混凝剂及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于造纸废水的混凝剂,由以下按照重量份的原料组成:硅藻土32‑37份、海泡石25‑30份、聚丙烯酰胺18‑22份、二乙烯三胺五甲叉膦酸3‑7份、聚乙烯吡咯烷酮11‑15份、金果榄9‑13份。本发明还公开了所述用于造纸废水的混凝剂的制备方法。本发明所制备的混凝剂对造纸废水进出处理,能够有效去除造纸废水中的COD、BOD、SS和金属离子,处理效果好,降低了造纸废水的处理成本,且使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及环保领域,具体是一种用于造纸废水的混凝剂及其制备方法和用途。
背景技术
造纸工业使用木材、稻草、芦苇、破布等为原料,经高温高压蒸煮而分离出纤维素,制成纸浆。在生产过程中,最后排出原料中的非纤维素部分成为造纸黑液。黑液中含有木质素、纤维素、挥发性有机酸等,有臭味,污染性很强。造纸废水主要来自造纸工业生产中的制浆和抄纸两个生产过程。制浆是把植物原料中的纤维分离出来,制成浆料,再经漂白,这个过程会产生大量的造纸废水;抄纸是把浆料稀释、成型、压榨、烘干,制成纸张,这个过程也容易产生造纸废水。制浆产生的造纸废水,污染最为严重。洗浆时排出废水呈黑褐色,称为黑水,黑水中污染物浓度很高,BOD高达5—40g/L,含有大量纤维、无机盐和色素。漂白工序排出的造纸废水也含有大量的酸碱物质。抄纸机排出的造纸废水,称为白水,其中含有大量纤维和在生产过程中添加的填料和胶料。造纸废水作为一种处理难度较大的工业废水,一般通过物化法+生化使其中的污染物质得以降解。但是这些处理方法成本较高、处理效果不稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理效果好、成本低且使用方便的用于造纸废水的混凝剂及其制备方法和用途,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种用于造纸废水的混凝剂,由以下按照重量份的原料组成:硅藻土32-37份、海泡石25-30份、聚丙烯酰胺18-22份、二乙烯三胺五甲叉膦酸3-7份、聚乙烯吡咯烷酮11-15份、金果榄9-13份。
作为本发明进一步的方案:由以下按照重量份的原料组成:硅藻土33-36份、海泡石26-28份、聚丙烯酰胺19-21份、二乙烯三胺五甲叉膦酸4-6份、聚乙烯吡咯烷酮12-14份、金果榄10-12份。
作为本发明再进一步的方案:由以下按照重量份的原料组成:硅藻土34份、海泡石27份、聚丙烯酰胺20份、二乙烯三胺五甲叉膦酸5份、聚乙烯吡咯烷酮13份、金果榄11份。
所述用于造纸废水的混凝剂的制备方法,步骤如下:
1)称取硅藻土,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过200-300目筛,获得硅藻土细粉;
2)称取聚丙烯酸酰胺,加入2-3倍量的水,在100-200r/min的搅拌速度下搅拌混合20-30min,升温至65-70℃,将搅拌速度提高至280-350r/min,然后加入硅藻土细粉,搅拌混合40-50min后,停止搅拌,放入超声波处理器中,在80-85℃下进行超声处理40-50min,获得第一混合物;
3)称取海泡石,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过200-300目筛,获得海泡石细粉;
4)称取二乙烯三胺五甲叉膦酸,将二乙烯三胺五甲叉膦酸和海泡石细粉加入至第一混合物中,升温至75-80℃,在200-250r/min的搅拌速度下搅拌混合1-2h,获得第二混合物;
5)称取金果榄,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过200-300目筛,获得金果榄细粉;
6)称取聚乙烯吡咯烷酮,升温至140-150℃,待聚乙烯吡咯烷酮完全熔融后,加入金果榄细粉,在100-200r/min的搅拌速度下搅拌混合40-50min,然后自然冷却至室温,将获取的固体物质粉碎,过200-300目筛,获得固体粉末;
7)将步骤6)所得的固体粉末加入至第二混合物中,在100-200r/min的搅拌速度下搅拌混合20-30min,然后放入超声波处理器中,在80-85℃下进行超声处理40-50min,获得第三混合物;
8)将第三混合物真空干燥,获得混凝剂。
所述的混凝剂在制备造纸废水处理剂中的应用。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明所制备的混凝剂对造纸废水进出处理,能够有效去除造纸废水中的COD、BOD、SS和金属离子,经过处理后的造纸废水水质明显变清,通过加入金果榄和聚乙烯吡咯烷酮,金果榄和聚乙烯吡咯烷酮与硅藻土、海泡石及聚丙烯酰胺等组分协同作用,能够明显提高对造纸废水的处理效果。本发明混凝剂对造纸废水的处理效果好,降低了造纸废水的处理成本,且使用方便。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种用于造纸废水的混凝剂,由以下按照重量份的原料组成:硅藻土32份、海泡石25份、聚丙烯酰胺18份、二乙烯三胺五甲叉膦酸3份、聚乙烯吡咯烷酮11份、金果榄9份。
所述用于造纸废水的混凝剂的制备方法,步骤如下:
1)称取硅藻土,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过200目筛,获得硅藻土细粉;
2)称取聚丙烯酸酰胺,加入2倍量的水,在100r/min的搅拌速度下搅拌混合20min,升温至65℃,将搅拌速度提高至280r/min,然后加入硅藻土细粉,搅拌混合40min后,停止搅拌,放入超声波处理器中,在80℃下进行超声处理40min,获得第一混合物;
3)称取海泡石,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过200目筛,获得海泡石细粉;
4)称取二乙烯三胺五甲叉膦酸,将二乙烯三胺五甲叉膦酸和海泡石细粉加入至第一混合物中,升温至75℃,在200r/min的搅拌速度下搅拌混合1h,获得第二混合物;
5)称取金果榄,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过200目筛,获得金果榄细粉;
6)称取聚乙烯吡咯烷酮,升温至140℃,待聚乙烯吡咯烷酮完全熔融后,加入金果榄细粉,在100r/min的搅拌速度下搅拌混合40min,然后自然冷却至室温,将获取的固体物质粉碎,过200目筛,获得固体粉末;
7)将步骤6)所得的固体粉末加入至第二混合物中,在100r/min的搅拌速度下搅拌混合20min,然后放入超声波处理器中,在80℃下进行超声处理40min,获得第三混合物;
8)将第三混合物真空干燥,获得混凝剂。
实施例2
一种用于造纸废水的混凝剂,由以下按照重量份的原料组成:硅藻土34份、海泡石28份、聚丙烯酰胺20份、二乙烯三胺五甲叉膦酸6份、聚乙烯吡咯烷酮15份、金果榄10份。
所述用于造纸废水的混凝剂的制备方法,步骤如下:
1)称取硅藻土,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过250目筛,获得硅藻土细粉;
2)称取聚丙烯酸酰胺,加入2倍量的水,在130r/min的搅拌速度下搅拌混合25min,升温至68℃,将搅拌速度提高至350r/min,然后加入硅藻土细粉,搅拌混合43min后,停止搅拌,放入超声波处理器中,在82℃下进行超声处理45min,获得第一混合物;
3)称取海泡石,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过300目筛,获得海泡石细粉;
4)称取二乙烯三胺五甲叉膦酸,将二乙烯三胺五甲叉膦酸和海泡石细粉加入至第一混合物中,升温至80℃,在220r/min的搅拌速度下搅拌混合1.5h,获得第二混合物;
5)称取金果榄,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过250目筛,获得金果榄细粉;
6)称取聚乙烯吡咯烷酮,升温至142℃,待聚乙烯吡咯烷酮完全熔融后,加入金果榄细粉,在130r/min的搅拌速度下搅拌混合42min,然后自然冷却至室温,将获取的固体物质粉碎,过300目筛,获得固体粉末;
7)将步骤6)所得的固体粉末加入至第二混合物中,在140r/min的搅拌速度下搅拌混合23min,然后放入超声波处理器中,在81℃下进行超声处理46min,获得第三混合物;
8)将第三混合物真空干燥,获得混凝剂。
实施例3
一种用于造纸废水的混凝剂,由以下按照重量份的原料组成:硅藻土34份、海泡石27份、聚丙烯酰胺20份、二乙烯三胺五甲叉膦酸5份、聚乙烯吡咯烷酮13份、金果榄11份。
所述用于造纸废水的混凝剂的制备方法,步骤如下:
1)称取硅藻土,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过250目筛,获得硅藻土细粉;
2)称取聚丙烯酸酰胺,加入3倍量的水,在150r/min的搅拌速度下搅拌混合25min,升温至68℃,将搅拌速度提高至310r/min,然后加入硅藻土细粉,搅拌混合45min后,停止搅拌,放入超声波处理器中,在83℃下进行超声处理45min,获得第一混合物;
3)称取海泡石,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过250目筛,获得海泡石细粉;
4)称取二乙烯三胺五甲叉膦酸,将二乙烯三胺五甲叉膦酸和海泡石细粉加入至第一混合物中,升温至77℃,在230r/min的搅拌速度下搅拌混合1.5h,获得第二混合物;
5)称取金果榄,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过250目筛,获得金果榄细粉;
6)称取聚乙烯吡咯烷酮,升温至145℃,待聚乙烯吡咯烷酮完全熔融后,加入金果榄细粉,在150r/min的搅拌速度下搅拌混合45min,然后自然冷却至室温,将获取的固体物质粉碎,过250目筛,获得固体粉末;
7)将步骤6)所得的固体粉末加入至第二混合物中,在150r/min的搅拌速度下搅拌混合25min,然后放入超声波处理器中,在84℃下进行超声处理46min,获得第三混合物;
8)将第三混合物真空干燥,获得混凝剂。
实施例4
一种用于造纸废水的混凝剂,由以下按照重量份的原料组成:硅藻土36份、海泡石28份、聚丙烯酰胺19份、二乙烯三胺五甲叉膦酸4份、聚乙烯吡咯烷酮11份、金果榄10份。
所述用于造纸废水的混凝剂的制备方法,步骤如下:
1)称取硅藻土,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过250目筛,获得硅藻土细粉;
2)称取聚丙烯酸酰胺,加入2倍量的水,在180r/min的搅拌速度下搅拌混合27min,升温至70℃,将搅拌速度提高至330r/min,然后加入硅藻土细粉,搅拌混合44min后,停止搅拌,放入超声波处理器中,在82℃下进行超声处理48min,获得第一混合物;
3)称取海泡石,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过200目筛,获得海泡石细粉;
4)称取二乙烯三胺五甲叉膦酸,将二乙烯三胺五甲叉膦酸和海泡石细粉加入至第一混合物中,升温至79℃,在240r/min的搅拌速度下搅拌混合1.5h,获得第二混合物;
5)称取金果榄,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过300目筛,获得金果榄细粉;
6)称取聚乙烯吡咯烷酮,升温至148℃,待聚乙烯吡咯烷酮完全熔融后,加入金果榄细粉,在170r/min的搅拌速度下搅拌混合50min,然后自然冷却至室温,将获取的固体物质粉碎,过250目筛,获得固体粉末;
7)将步骤6)所得的固体粉末加入至第二混合物中,在150r/min的搅拌速度下搅拌混合20min,然后放入超声波处理器中,在84℃下进行超声处理45min,获得第三混合物;
8)将第三混合物真空干燥,获得混凝剂。
实施例5
一种用于造纸废水的混凝剂,由以下按照重量份的原料组成:硅藻土37份、海泡石30份、聚丙烯酰胺22份、二乙烯三胺五甲叉膦酸7份、聚乙烯吡咯烷酮15份、金果榄13份。
所述用于造纸废水的混凝剂的制备方法,步骤如下:
1)称取硅藻土,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过300目筛,获得硅藻土细粉;
2)称取聚丙烯酸酰胺,加入3倍量的水,在200r/min的搅拌速度下搅拌混合30min,升温至70℃,将搅拌速度提高至350r/min,然后加入硅藻土细粉,搅拌混合50min后,停止搅拌,放入超声波处理器中,在85℃下进行超声处理50min,获得第一混合物;
3)称取海泡石,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过300目筛,获得海泡石细粉;
4)称取二乙烯三胺五甲叉膦酸,将二乙烯三胺五甲叉膦酸和海泡石细粉加入至第一混合物中,升温至80℃,在250r/min的搅拌速度下搅拌混合2h,获得第二混合物;
5)称取金果榄,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过300目筛,获得金果榄细粉;
6)称取聚乙烯吡咯烷酮,升温至150℃,待聚乙烯吡咯烷酮完全熔融后,加入金果榄细粉,在200r/min的搅拌速度下搅拌混合50min,然后自然冷却至室温,将获取的固体物质粉碎,过300目筛,获得固体粉末;
7)将步骤6)所得的固体粉末加入至第二混合物中,在200r/min的搅拌速度下搅拌混合30min,然后放入超声波处理器中,在85℃下进行超声处理50min,获得第三混合物;
8)将第三混合物真空干燥,获得混凝剂。
对比例1
除不含聚乙烯吡咯烷酮外,其余配方及制备方法均与实施例3相同。
对比例2
除不含金果榄外,其余配方及制备方法均与实施例3相同。
对比例3
除不含金果榄、聚乙烯吡咯烷酮外,其余配方及制备方法均与实施例3相同。
分别采用实施例1-5及对比例1-3对某造纸厂的造纸废水进行处理,造纸废水样品的品质相同,造纸废水样品的COD为642mg/L,BOD为230mg/L,SS为194mg/L,金属离子含量为14.5mg/L,造纸废水样品加入混凝剂后,搅拌混合1.5h。经过处理后,各造纸废水样品的出水指标如表1所示。
表1造纸废水处理结果表
组别 | COD(mg/L) | BOD(mg/L) | SS(mg/L) | 金属离子(mg/L) |
造纸废水样品 | 642 | 230 | 194 | 14.5 |
实施例1 | 70 | 28 | 68 | 2.7 |
实施例2 | 58 | 32 | 56 | 2.3 |
实施例3 | 53 | 26 | 57 | 1.9 |
实施例4 | 62 | 29 | 61 | 2.0 |
实施例5 | 71 | 31 | 65 | 2.4 |
对比例1 | 223 | 134 | 117 | 4.7 |
对比例2 | 189 | 121 | 96 | 4.3 |
对比例3 | 351 | 165 | 128 | 5.2 |
从上表可以看出,本发明实施例1-5所制备的混凝剂对造纸废水进出处理,能够有效去除造纸废水中的COD、BOD、SS和金属离子,经过处理后的造纸废水水质明显变清。同时通过实施例3与对比例1-3相比,可以看出,本发明通过加入金果榄和聚乙烯吡咯烷酮,金果榄和聚乙烯吡咯烷酮与硅藻土、海泡石及聚丙烯酰胺等组分协同作用,能够明显提高对造纸废水的处理效果。
本发明混凝剂对造纸废水的处理效果好,降低了造纸废水的处理成本,且使用方便。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (5)
1.一种用于造纸废水的混凝剂,其特征在于,由以下按照重量份的原料组成:硅藻土32-37份、海泡石25-30份、聚丙烯酰胺18-22份、二乙烯三胺五甲叉膦酸3-7份、聚乙烯吡咯烷酮11-15份、金果榄9-13份。
2.根据权利要求1所述的用于造纸废水的混凝剂,其特征在于,由以下按照重量份的原料组成:硅藻土33-36份、海泡石26-28份、聚丙烯酰胺19-21份、二乙烯三胺五甲叉膦酸4-6份、聚乙烯吡咯烷酮12-14份、金果榄10-12份。
3.根据权利要求2所述的用于造纸废水的混凝剂,其特征在于,由以下按照重量份的原料组成:硅藻土34份、海泡石27份、聚丙烯酰胺20份、二乙烯三胺五甲叉膦酸5份、聚乙烯吡咯烷酮13份、金果榄11份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的用于造纸废水的混凝剂的制备方法,其特征在于,步骤如下:
1)称取硅藻土,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过200-300目筛,获得硅藻土细粉;
2)称取聚丙烯酸酰胺,加入2-3倍量的水,在100-200r/min的搅拌速度下搅拌混合20-30min,升温至65-70℃,将搅拌速度提高至280-350r/min,然后加入硅藻土细粉,搅拌混合40-50min后,停止搅拌,放入超声波处理器中,在80-85℃下进行超声处理40-50min,获得第一混合物;
3)称取海泡石,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过200-300目筛,获得海泡石细粉;
4)称取二乙烯三胺五甲叉膦酸,将二乙烯三胺五甲叉膦酸和海泡石细粉加入至第一混合物中,升温至75-80℃,在200-250r/min的搅拌速度下搅拌混合1-2h,获得第二混合物;
5)称取金果榄,放入粉碎机中,粉碎完毕后,过200-300目筛,获得金果榄细粉;
6)称取聚乙烯吡咯烷酮,升温至140-150℃,待聚乙烯吡咯烷酮完全熔融后,加入金果榄细粉,在100-200r/min的搅拌速度下搅拌混合40-50min,然后自然冷却至室温,将获取的固体物质粉碎,过200-300目筛,获得固体粉末;
7)将步骤6)所得的固体粉末加入至第二混合物中,在100-200r/min的搅拌速度下搅拌混合20-30min,然后放入超声波处理器中,在80-85℃下进行超声处理40-50min,获得第三混合物;
8)将第三混合物真空干燥,获得混凝剂。
5.如权利要求1-3任一所述的混凝剂在制备造纸废水处理剂中的应用。
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